本帖最后由 criterion 于 2019-9-12 17:21 编辑
$ p' j" P+ o8 n8 j" ~( a: \% @4 q9 D9 z- b5 y) e0 v0 C
你得从 1 J! w# M m7 Y; `& o/ j
Noise Figure, Gain, IIP3
; c$ E8 w& A+ \- R& Z
这三者来做全盘考虑
' @' _* G6 ^) f5 i5 N. J, w
& v% B \$ x# u2 c" N' F
) ` f3 H6 Q4 N# v K
首先是NoiseFigure 3 p. X( j7 n7 L6 u
3 P% L; P. T$ L5 U& a
2 P4 K; v |4 m |$ d" d* Q
可以看到 F1主宰了整体的Noise Figure 3 K8 [! b# T2 E; t" e- e
换言之 整体的Noise Figure 几乎就等于LNA输入端Loss 加上LNA本身Noise Figure 所以LNA一定是靠天线摆放 道理在此 因为这样LNA输入端路径才短 Loss才小 这边只要Loss多增加1 dB 你GPS的CN值 就是会硬生生下降1 dB
: Y: {8 a1 F( Z0 w5 r* ?
5 d3 `& G, J8 |) H+ p8 E, ]
同理 LNA的Noise Figure 当然是越小越好 因此以下图为例
: S- H* u! j6 @! i- b
5 y: F+ B- S) V7 h8 L
+ M k) [- D( P+ X1 [
, e1 G @7 Q( J( J& v
整体Noise Figure = 1.3 dB + 0.9 dB =2.2 dB 2 m' \0 t& ~" w" Q9 u
. ]' v' U" W' t
9 T" ^7 ~5 ?$ L: G4 W. |
" X9 ]2 U b4 I! h- l4 X! e
3 H; c' V3 F& H) M% h, B; p3 u- o
再来是线性度 有可能LTE B3的2阶谐波，会跟外来的LTE B2，产生GPS频段的Intermodulation(2 X 1712.5 MHz – 1850 MHz =1575 MHz )， 而该Intermodulation幅射到GPS天线， 形成InbandNoise，SAW Filter滤不掉，使得Noise Floor升高，CNR下降
, q9 ~6 d M {) a
# a" [& @) b& _1 H* K- u
! H( P7 ~8 R0 i8 R
或是LTE B3的2阶谐波，以及外来的LTE B2，都辐射到GPS天线， 透过GPS LNA产生GPS频段的Intermodulation，使得Noise Floor升高，CNR下降。
9 C0 |2 c0 V; _
# t% O6 J: Q2 P# l4 Z
' }7 p0 K& n1 P+ N% D. C9 O
% J* s$ ^( E! Y1 V& I" T( p
- {/ v! G( P* v5 {3 n- o+ P
以上两种机制 其InterModulation都是透过LNA的非线性产生 而公式如下:
$ E7 D9 y* F5 R! E5 N
, y& J4 l2 [8 ^& W, ~* ^
( X9 g+ m: C" Y/ K0 \/ ^: W. h& C1 V5 |( J
可以看到 如果LNA的IIP3越大 则产生的InterModulation就越小 当然对GPS讯号危害越轻微 所以IIP3 当然是越大越好 " v4 O' x. [( e, _! i8 j9 {
# W) j: R2 P8 Q O' D, z0 f$ O% c2 ^, S9 d6 [' g
{. X* l! H0 T8 Y
) E \# g# t" K7 L 最后是Gain
5 o; p+ s4 r- F1 z' t
1 w5 ]. e3 c/ K, l- w
& E/ @. J) U. \ |* q& Q& u
' J/ h. @2 `) E! g0 [9 X
再看一次这公式 Gain在分母 越大就越能稀释F2, F3, F4的影响 所以你会认为 Gain越大越好 8 W$ `7 q+ |$ ~" g: d8 F
% X) l( K+ I( Y# V4 M1 i# ]Really? $ C) K8 m8 m) E# h9 f9 T+ |5 c
: }+ ^; T5 m3 @ ?8 l2 _
$ X$ b0 N, A+ C, Q' V, ?, s
我们以这架构 直接画图 1 _0 D, j- I9 H8 }
5 C9 r+ u( ^. _/ L# V3 F# S1 l& K- |6 p5 X6 P1 [/ L Y
可以看到，在Gain为15 dB之前，确实是Gain越大，整体接收路径的Noise Figure压越低； 但Gain为15 dB之后，即便Gain再怎么加大，整体接收路径的NoiseFigure几乎没啥变化。 所以LNA的Gain，对于体接收路径的Noise Figure的改善，是会有个极限，并不是Gain越大，整体接收路径的Noise Figure就会一直降低 , H; ?8 @ n, O" f
! E( p* v- a( p, R$ r( Z
此外 一般而言 Gain越大 其线性度就越差 ( S' T- N) P" L4 M9 T
9 c' K% e0 f) h; q( [6 s2 ?; \' ^
. Y- ?( B5 q# s4 d
- I5 s, C5 X9 ]$ L$ j9 ?" l, F$ g. w
因此 以那个图为例 Gain = 5 dB跟 Gain = 15dB, 你当然选15 dB 因为Noise Figure可以压得比较低 但是 Gain = 15 dB跟 Gain = 25dB, 你还是要选15 dB 因为这两者 Noise Figure几乎一样 但25 dB的线性度肯定较差
$ I" J- j/ @$ |$ [2 n* W5 k- `
) V& W( X0 c# v. l8 q& P# v% |
所以Gain的挑选 不是越大越好 也不是越小越好 而是刚刚好最好 因此高通对于GPS LNA的规格 有下述规范:
0 C' `& U6 w' K# ~3 q8 C
3 U6 E+ ~. X# D$ H% t, D' B
4 j$ m$ o) Y5 r+ J' A2 r/ l | 
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发表于 2019-2-25 14:50
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